绿色建筑与节能设计的可持续发展

绿色建筑与节能设计的可持续发展

杜炳辉(亚瑞建筑设计有限公司广东分公司广东广州510000)

摘要:绿色--作为新世纪环保的主旋律,正日益被广大民众所关注。绿色建筑以节能、环保、健康舒适和效率,越来越受到人们的认可。绿色建筑在建筑领域中,遵循可持续发展原则。本文就当前形势的发展阐述了绿色生态建筑与节能设计的概念,并以可持续发展为前提对绿色建筑与节能设计进行了探讨。

关键词:绿色建筑;节能环保;可持续发展

引言:随着环保型消费逐步占据主流,住宅建筑的生产商和消费者都对建材提出了安全、健康、环保的要求。在环境、能源问题日益凸显的今天,可持续发展也早已得到全世界各领域人士的高度关注,城市规划、建筑设计、室内设计等等行业与可持续发展这一要素也密不可分。

1.我国人居环境现状根据有关统计,我国建筑的能耗每年占社会所有终端能耗的27.6%。每年房屋新建面积可达20亿平方米,其中85%是高能耗的建筑;在当前建筑中,有95%建筑属于高能耗的建筑。预计在2020年时,全国房屋的建筑面积将大致新增300亿平方米,若不采取有效的节能方法,每年在建筑上的用能量为4.1亿吨标准煤及1.2万亿度电,大概是当前我国在建筑方面能耗的三倍。此外,我国能源、水、土地、材料等一些资源严重不足。以能源供求的角度看,煤炭在我国化石能源资源探明储量的90%,人均储量为世界平均水平的1/2;天然气为平均水平的4.5%;人均石油储量只占到世界平均水平的11%。

从土地和水资源来看,我国人均耕地只有世界人均耕地的三分之一;水资源仅是世界人均占有量的四分之一。严峻的事实告诉我们,中国要走可持续发展道路,发展绿色建筑与节能设计势在必行。

2.绿色住宅建筑在20世纪90年代,可持续发展就成为了世界上很多国家的一大发展方向,专家提出绿色建筑等有关概念。所谓绿色建筑是指资源可以得到有效使用的一类建筑”,即环保、节能、健康、舒适的建筑,简单来说是低污染、低能耗的建筑。

3.节能设计3.1节能设计是建筑专业为主的多专业协同工作建筑师在设计中要为采暖、通风和空气调节专业的节能设计留有余地,要从建筑自然采光与人工照明的权衡角度合理设置开窗等,从而降低建筑整体的能耗。关键是对于“面”的控制,墙面、窗面、屋顶面和挑出面,“面”大了,不利于节能,所以要合理控制各种“面”的大小。

3.2建筑节能的本质是持续的节省,归根到底还是一个建筑经济科学性。合理的增加投入是为了长久的节约能源费用的支出,超越了一定限度的节能投资就违背了节能设计的初衷。所以考虑节能设计的经济合理性是节能概念的一个主要内容。

4.绿色建筑与节能设计4.1体型系数建筑体型系数指的是建筑和室外环境接触的表面积(不包括地面)同建筑物体积的比值。建筑体型系数大,建筑采暖的耗热量也大,所以要控制好建筑体型系数就必须减小各户的面宽,增加房屋进深和建筑层数,房屋的体型变化不宜过多,应尽可能避免较少单元,尤其是底层点式住宅。

4.2建筑形态节能建筑形态不只要求外表面积与体积比值即体形系数小,同时要求夏季的日辐射热量少,冬季还要对避冷风有利,然而满足以上三项所需的形体并不一致,所以要考虑很多因素的影响,主要有夏季当地气温与日辐射照度、建筑朝向、各围护结构的保温状况和局部的风环境情况,需要具体权衡得热和失热的具体情况,优化组合各项因素后得出结论。仅从夏季季得热的角度,建筑应有合适的长宽比。加大进深由8M增加到14M,可以使建筑耗热指标降低11%-33%,因此对于1000-8000平米的住宅,进深控制在12-14M有利于建筑节能。

4.3绿化环保一个重要的体现方面是小区绿化。小区绿化要综合考虑绿化复盖率、人均公共绿地指标和生物多样性、植被的生态效应等诸多因素。可以考虑乔灌草相结合,以乔木为主;同时建议多布置立体绿化,见缝插绿;步行道、停车坪、水体护岸和水底地面不宜一概“硬化”,应该给大地以透水透气的余地。屋顶绿化不仅可以改善小区的环境绿化条件,还能改善建筑屋面的热工性能。

4.4建筑外墙多年以来,我国建筑都采用烧结粘上砖作为外墙主要材料,由烧结粘土砖的生产造成了上地资源的人量损耗,国家已逐步禁止使用烧结粘上实心砖。借鉴发达国家的经验.使得复合墙体将是大势所趋,这种墙体很好地发挥了两种材料的长处,既不会使墙体过厚,保温效果又好,且能承重。因此,综合运用围护结构的节能指标体系优化方法、热传递机理及建筑物低能耗的围护构造组合设计的方法来进行建筑墙体所用材料的开发是当前建筑物外墙节能环保的关键。

4.5建筑的外门窗建筑物外门窗作为冬季寒风侵入及夏季阳光进入的重要通道。要想确保建筑节能,就要求建筑外窗以及阳台门有良好气密性。节能的门窗可是中层窗或双层窗。高纬度的严寒地区可以用二层窗。通常而言,窗的传热系数应远高于墙体传热系数。因此即使窗户占外围护表面的比例没有墙面大。但是通过窗户传热的损失可能接近以至于大于墙体。窗户保温和隔热性能的保持主要从两种方式。第一是玻璃,玻璃导热系数较大。薄薄的一层热量极容易流出或者流入。故设计时可以采用双层玻璃和低辐射玻璃等保温性能好的玻璃或者采用镀膜玻璃来反射掉一部分洒至玻璃上的阳光;其次要考虑窗户框材料,若是铝型材料或者钢型材料的窗框,必须对材料做断热处理。

4.6新型材料的开发和使用绿色建筑对材料的应用应符合以下两个原则:一倡导使用可重复使用、可循环使用、可再生使用材料;二选用无污染、无毒、无害,有利于人们身体健康的建筑材料及产品,采用获得了国家环境保护标志的材料和产品。

与传统的建筑材料相比,研发新型建筑材料不仅可使自然资源消耗量及能耗降低,还可以使大量工业上的废料得到合理的利用;新型建筑材料不但不会造成环境污染,而且有助于改善建筑功能,有益于人体的健康,起到隔音、隔热、防霉、杀菌、调光、调湿、调温、阻燃、抗静电、防射线及抗震等一些作用;开发新型材料要采用不污染环境的生产工艺,且在其结束使用寿命之后,还可作为可再生资源得以利用,避免形成废异物。

4.7其他住宅设计节能措施,除上述外,尚包括多方面因素,如采用高效锅炉,提高热效率,减少污染物的排放,实行低温连续供热,微机优化控制与调度。为了减少管网输送时产生热量损失,可选用新型保温材料和保温技术,使管道得到更好的保温,在住房单元的入口处增设挡风门斗,阻碍冷风进入,要发展、推进高效的照明设备,从而节约照明系统用电,推广照明自动装置的使用,形成舒适、高效、污染少的照明系统。最主要的是通过科技手段进行新能源的开发,例如:水能、风能、地能及太阳能。目前开发和利用最普遍的太阳能,是未来最廉价最理想的能源。太阳能热水器、太阳灶、太阳能房、及发电装置不断出现,且无需燃料,便可以达到理想效果。

5.结语绿色建筑与节能设计体现了人类对现代生存化环境在安全舒适、节约能源、减少污染方面的追求。从长远来看,已满足以人为本,解决建筑、城市可持续发展的问题的需要。因此,其将是未来建筑设计大的发展方向。

参考文献:[1]李义.基于绿色建筑理念的夏热冬冷地区小型公共建筑节能设计实践[D].湖南工业大学,2013.[2].探索中国特色绿色建筑规划设计理念[J].建设科技,2011,06:48-50.[3]余晓平.建筑节能科学观的构建与应用研究[D].重庆大学,2011.

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